DE2551837C3

DE2551837C3 - Process for powder coating of ceramics

Info

Publication number: DE2551837C3
Application number: DE19752551837
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hoechst Sara S.p.A., Vicenza (Italien)
Priority date: 1975-08-06
Filing date: 1975-11-19
Publication date: 1978-02-02

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Klinker-, Ton- bzw. Keramikbiskuits od. dgl. mit pulverförmiger! Lacken im elektrostatischen Spritzverfahren. The invention relates to a method for coating clinker, clay or ceramic biscuits or the like powdery! Paints in the electrostatic spraying process.

Es ist bekannt, zur Abdichtung und dekorativen Gestaltung von Keramikoberflächen Glasuren aufzubringen. Zum Schmelzen dieser Glasuren werden jedoch Temperaturen von ca. 1000° C benötigt. Das stellt einerseits einen erheblichen Energieaufwand dar und ist andererseits für die Keramik eine erhebliche thermische Belastung, so daß es zu einem hohen Anteil von Ausschaß kommtIt is known to apply glazes for sealing and decorating ceramic surfaces. To melt these glazes, however, temperatures of approx. 1000 ° C are required. The On the one hand it represents a considerable expenditure of energy and on the other hand it is a considerable one for the ceramic thermal load, so that there is a high proportion of scrap

Deswegen ist man bei keramischen Gegenständen, die nicht feuerfest zu sein bzw. nicht besonderen Ansprüchen zu genügen brauchen, dazu übergegangen, die Oberfläche mit einem Anstrich bzw. mit einer Kunststoffbeschichtung auszurüsten (Kachelimitation).That is why one is with ceramic objects that are not fireproof or not special Need to meet requirements, moved to the surface with a coat of paint or with a To equip plastic coating (tile imitation).

Anstriche kommen praktisch nur für fertig erstellte Flächen in Betracht, z. B. für Kachelwände, während Beschichtungen bereits an einzelnen Bauteilen (Kacheln) bzw. Formteilen angebracht werden können.Paints are practically only possible for finished surfaces, e.g. B. for tile walls, while Coatings can already be applied to individual components (tiles) or molded parts.

Die Aufbringung der Beschichtung erfolgt z. B. im Wirbelsinterverfahren. Jedoch ist es dabei praktisch nicht möglich, die jeweilige Rückseite von der Beschichtung freizuhalten, wie es z. B. für Kacheln erforderlich ist. Dazu eignet sich jedoch das elektrostatische Sprühverfahren. Dieses setzt allerdings voraus, daß die zu beschichtende Oberfläche hinreichend leitfähig ist. Die Oberfläche der rohen Keramik ist durch den lonenanteil im Material zwar so leitfähig, daß eine Lackschicht aufgebracht werden kann; jedoch ist es praktisch unmöglich, mit nur einer Lackierung eine Beschichtung zu erhalten, die sowohl die Unebenheiten der Keramik ausgleicht als auch selbst eine genügend harte Oberfläche aufweist. Andererseits sinkt durch Aufbringen einer Lackschicht, z. B. eines Füllers die Leitfähigkeit der Oberfläche so weit ab, daß eine zweite Lackschicht, z. B. ein Decklack, nicht mehr elektrostatisch aufgebracht werden kann.The coating is applied, for. B. in the fluidized bed process. However, it comes in handy not possible to keep the respective rear side free from the coating, as is the case, for. B. for tiles is required. However, the electrostatic spray method is suitable for this. However, this assumes that the surface to be coated is sufficiently conductive. The surface of the raw ceramic is through the The ion content in the material is so conductive that a layer of lacquer can be applied; however it is practically impossible to get a coating with just one coat of paint that covers both the bumps which compensates for the ceramic and also has a sufficiently hard surface itself. On the other hand, sinks through Applying a layer of lacquer, e.g. B. a filler the conductivity of the surface so far that a second Lacquer layer, e.g. B. a top coat, can no longer be applied electrostatically.

Aufgabe der Erfindung ist es mithin, ein Verfahren zur Beschichtung von Klinker-, Ton- bzw. Keramikbiskuits od. dgl. mit pulverförmigen Lacken im elektrostatischen Sprühverfahren bereitzustellen, bei dem eine Beschichtung erzeugt wird, die sowohl eine gute Haftung an der Keramikoberfläche ergibt als auch deren Unebenheiten ausgleicht und auch einstellbare OberflächeneigenschafThe object of the invention is therefore to provide a method for coating clinker, clay or ceramic biscuits Od. The like. To provide powder paints in the electrostatic spray process, in which a coating is generated, which gives both good adhesion to the ceramic surface and its unevenness balances and also adjustable surface properties

ten aufweist Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf rohe gebrannte Klinker-, Ton- bzw. Keramikbiskuits bei Raumtemperatur ein leitfähiger Grundlack aufgespritzt und eingebrannt wird und daß auf das noch warme Werkstück ein gegebenenfalls farbig pigmentierter Decklack aufgespritzt und gleichfalls eingebrannt wird. Der Grundlack kann durch einen Zusatz von z. B. 2—50% Graphit leitfähig gemacht werden.This object is achieved according to the invention by that on raw, fired clinker, clay or ceramic biscuits a conductive base coat at room temperature is sprayed on and baked and that an optionally colored pigmented workpiece is applied to the still warm workpiece Top coat is sprayed on and also baked. The base coat can be added from Z. B. 2-50% graphite can be made conductive.

In praktischer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein durch Zusatz von Graphit leitfähig gemachter pulverförmiger Grundlack mit einer zur Verarbeitung von Pulverlacken geeigneten Spritzpistole bei einer Spannung von 60—90 kV elektrostatisch auf rohe, gebrannte Keramikbiskuits aufgetragen. Der Biskuit muß beim Auftragen dieses Pulverfüllers vollkommen kalt sein. Wird der Grundlack auf einen vorerwärmten Biskuit aufgebracht so verteilen sich die Pulverteilchen schlecht über die zu beschichtende Oberfläche und weisen nur eine unzureichende Haftung auf.In a practical implementation of the method according to the invention, a becomes conductive through the addition of graphite made powdery base coat with a spray gun suitable for processing powder coatings Electrostatically applied to raw, fired ceramic biscuits at a voltage of 60-90 kV. the Biscuit must be completely cold when this powder filler is applied. Will the base coat on a Preheated biscuit applied so the powder particles are poorly distributed over the to be coated Surface and have insufficient adhesion.

Diese Beschichtung mit einem Grundlack hat nicht nur die Bedeutung, die Porosität der Biskuitoberfläche auszugleichen. Vielmehr wird dadurch mit dazu beigetragen, daß Blasen- und Kraterbildungen oder Pinholes bei dem anschließenden Aufbringen des Decklacks vermieden werden. Der dem Grundlack beigefügte Graphit bewirkt einerseits eine gute Verteilung des Grundlacks über die zu beschichtende Oberfläche, insbesondere bei starker Ausformung dieser Flächen. Zum anderen wird eine leitfähige Schicht als Voraussetzung für den elektrostatischen Auftrag der Deckschicht geschaffen und des weiteren aufgrund der erzielten Porosität der Grundierung eine gute Haftung des Decklacks auf der Grundschicht gewährleistet.This coating with a base coat is not only important, the porosity of the biscuit surface balance. Rather, it contributes to the fact that the formation of bubbles and craters or Pinholes can be avoided during the subsequent application of the top coat. The one the base coat The added graphite causes, on the one hand, a good distribution of the base coat over the surface to be coated Surface, especially if these areas are heavily shaped. The other is a conductive one Layer created as a prerequisite for the electrostatic application of the top layer and further Due to the porosity achieved in the primer, the top coat adheres well to the primer coat guaranteed.

Im Anschluß an den Auftrag wird die Grundierung geschmolzen und vernetzt. Dazu werden die Formteile 15 Min. bei 180° C bzw. 10 Min. bei 200° C gehalten. Dadurch erhält man einen kontinuierlichen und homogenen Film mit ausgezeichneter Poren- und Kantendeckung. Verlauf, Haftung und Streuungseigenschaften sind auch an nicht direkt zugänglichen Stellen der Oberfläche vervorragend.After the application, the primer is melted and crosslinked. These are the molded parts Maintained at 180 ° C for 15 minutes and at 200 ° C for 10 minutes. This gives a continuous and homogeneous film with excellent pores and pores Edge coverage. Flow, adhesion and scattering properties are also in areas that are not directly accessible protruding from the surface.

Im Anschluß an den Brennvorgang wird mit derselben Spritzpistole auf den noch heißen grundierten Biskuit ein Pulverdecklack aufgebracht, der im gewünschten Farbton pigmentiert ist. Die Temperatur der Formteile beim Auftrag der Deckschicht soll nicht niedriger als 150° C sein. So schmilzt das Pulver mit gutem Verlauf ohne Störungen in der Filmoberfläche, wie Blasen- oder Kraterbildungen, Pinholes od. dgl., die sonst bei Keramikglasuren leicht auftreten.Following the firing process, the same spray gun is used to apply primer to the still hot ones A powder topcoat is applied to bisque, which is pigmented in the desired color. The temperature of the Molded parts when applying the top layer should not be lower than 150 ° C. This is how the powder melts with it good flow without disturbances in the film surface, such as the formation of bubbles or craters, pinholes or the like otherwise easily occur with ceramic glazes.

Nach dem Auftrag wird auch der Decklack gebrannt. Dazu sind etwa die gleichen Zeiten und Temperaturen erforderlich wie beim ersten Brennvorgang. Diese Zeiten und Temperaturen sind jedoch nur Richtwerte. Die Einbrennbedingungen von Grundlack und Decklack hängen von Form und Volumen der Formteile ab und können daher von Fall zu Fall verschieden sein.After the application, the top coat is also fired. The times and temperatures are roughly the same required as with the first burn process. However, these times and temperatures are only guidelines. The baking conditions of the base coat and top coat depend on the shape and volume of the molded parts and can therefore differ from case to case.

Im übrigen ist dieses Keramikbeschichtungsverfahren auch auf Keramikgegenstände anwendbar, die bereits nach bekannten Verfahren glasiert und wegen irgendwelcher Mängel in der Glasur als Ausschußware klassifiziert werden. Auch können teilweise beschädigte Objekte so retuschiert werden.Incidentally, this ceramic coating method is also applicable to ceramic objects that have already been Glazed according to known methods and because of any defects in the glaze as rejects be classified. Partially damaged objects can also be retouched in this way.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet aber vornehmlich Anwendung zur Beschichtung von rohen,The method according to the invention is mainly used for coating raw,

gebrannten Klinker-, Ton- bzw. Keramikformteilen. Das Verfahren hat gegenüber der üblichen Glasur den Vorteil dss wesentlich geringeren Temperaturbedarfs. Außerdem können mit diesem Verfahren Farbeffekte erzielt werden, die bei den Hochtemperaturverfahren nicht erreichbar sind.Fired clinker, clay or ceramic molded parts. The process has the opposite of the usual glaze Advantage of the significantly lower temperature requirement. This process can also be used to create color effects can be achieved that are not achievable in the high-temperature process.

Zur Orientierung können die folgenden Rezepturen von Polyurethan-Emailpulver dienen, mit denen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gute Ergebnisse erzielt werden. Es können aber genauso auch Pulverlacke auf anderer Basis Verwendung finden, wie z. B. Epoxidpulver. The following recipes can be used as a guide of polyurethane enamel powder are used with which at the Method according to the invention good results can be achieved. But powder coatings can also be used find other basis use, such. B. epoxy powder.

1. Leitfähiger Grundlack1. Conductive base coat

37 Teile handelsübliches ölfreies, gesättigtes und hydroxylgruppenhaltiges Polyesterharz mit Hydroxylzahl 70-90,37 parts of commercially available oil-free, saturated and hydroxyl-containing Polyester resin with hydroxyl number 70-90,

9 Teile handelsübliches Epoxidharz mit Epoxid- Äquivalentgewicht 700—900,9 parts of commercially available epoxy resin with epoxy equivalent weight 700-900,

28 Teile handelsübliches verkapptes Isophorondiisocyanat mit einem Gehalt von 9,6% blockiertem Isocyanat,28 parts of commercially available capped isophorone diisocyanate with a content of 9.6% blocked isocyanate,

21 Teile Graphit,21 parts graphite,

5 Teile handelsübliches mikronisiertes CalciumcarbonaL 5 parts of commercially available micronized calcium carbonaL

2. Decklack2. Top coat

30 Teile handelsübliches ölfreies, gesättigtes und hydroxylgruppenhaltiges Polyesterharz mit Hy-30 parts of commercially available oil-free, saturated and hydroxyl-containing Polyester resin with hy-

droxylzahl70-90,
7 Teile handelsübliches Epoxydharz mit Epoxid-droxyl number 70-90,
7 parts of commercially available epoxy resin with epoxy

Äquivalentgewicht 700—900,
23 Teile handelsübliches verkapptes Isophorondiisocyanat mit 9,6% blockiertem Isacyanat-Gehalt, Equivalent weight 700-900,
23 parts of commercially available blocked isophorone diisocyanate with 9.6% blocked isacyanate content,

8,9 Teile Blanc fix,
1 Teil Benzoin,
0,1 Teile handelsübliches Polyäthylenwachs»8.9 parts Blanc fix,
1 part benzoin,
0.1 part of commercially available polyethylene wax »

Claims

Patent claims:

1. Process for coating clinker, clay or Ceramic biscuits with powdered! Lacquers in electrostatic spraying process, characterized in that that a conductive base coat is sprayed onto raw, burnt clinker, clay or ceramic biscuits at room temperature and is baked and that on the still warm workpiece an optionally colored pigment Top coat is sprayed on and also baked.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the base coat is made conductive by adding 2-50% graphite.